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道路桥梁施工中软土地基处理技术的应用探讨

2021-09-23杜海

交通科技与管理 2021年25期
关键词:软土地基处理道路桥梁

杜海

摘 要:现阶段,我国交通建设事业的快速发展,逐渐扩大了与之相关的道路桥梁建设规模。在完成道路桥梁施工作业的过程中,为了提高其基础结构稳定性,实现软土地基施工目标,丰富其中的技术内涵,则需要对这方面的施工技术处理进行深入思考,落实好具体的分析工作,避免给道路桥梁施工中埋下隐患,满足软基施工计划高效实施要求,拓宽其科学处理状况良好性。

關键词:道路桥梁;施工作业;软土地基;处理;使用功能

0 引言

道路桥梁工程量的不断增加,使得工程项目建设地区变得更加多样、复杂,很容易会在工程建设过程中遇到软土地基问题。为保证软土地基处理效果,业界通过对工程施工经验的总结与分析,研究出了一系列较为有效的软土地基处理技术。为对技术展开高质量应用,确保软土地基可以得到有效处理,对各项技术以及相关内容展开研究,显得极为必要。

1 道路桥梁工程项目中软土地基的特征

1.1 疏松多孔的结构

相对于建筑工程项目中常见的一些地基结构类型而言,构成软土地基的泥土大多属于松散、颗粒状的黏土与粉土,因此土质的松软也进一步导致形成的软土地基结构具有疏松多孔的特点。软土地基疏松多孔的特点一方面会造成土壤中的电荷分布不均匀,这会严重影响到地基结构的各项性能。除此之外,部分软土地基除了由黏土构成之外,其中还掺杂有泥炭和松散砂石等,这些杂质的存在会进一步增加软土地基中的空位数量和孔隙的大小。当雨水透过土层渗入到这些空隙中时,便会进一步提高软土地基内部的含水量,大幅度降低了地基结构的密实度和强硬度,严重影响到路桥工程整体结构的稳定性。因此,只有利用科学的软土地基处理方法对土质结构进行有效的改善,才能确保软土地基上部的建筑物稳定性和安全性达到国家要求的使用标准。

1.2 流动性能较强

流动性也是软土地基的一个重要的特点。产生流动性的原因主要在于软土地基土质松散,而且内部含有大量的孔隙与水分。一方面随着外部压力的增大,软土地基中的空气会在压缩中不断消失,从而促进了软土地基内松软的土层不断移动,表现为一定的流动性。另一方面,软土地基内部存在较为丰富的自然水资源,而在温度的影响作用下,水的蒸发与扩散会进一步带动周围的泥土也不断移动。在道路桥梁工程项目中,随着车辆的通行导致桥面或者路面受到的外部压力不断增大,当量变产生质变时,会进一步促使软土地基的不均匀沉降发生。而这一问题的出现,会导致更为严重的地基坍塌和建筑结构损毁等现象的产生,从而造成不必要的财产损失与人员伤亡。

2 软土地基不良影响

2.1 整体结构沉降

由于软土地基具有压实困难以及渗透性较差等方面的问题,所以很容易会造成土体沉降问题。此时需要对地基展开科学处理,但如果地基处理质量不达标,就会在道路桥梁使用过程中出现逐步下沉状况,会引发路面不平整或局部、整体结构沉降等问题,导致道路桥梁结构受到破坏,无法满足正常使用需求,致使各种安全事故频发。

2.2 地面裂缝或龟裂

道路桥梁路面施工,主要以沥青和混凝土混合材料为主,虽然两种材料混合具有诸多优势,但其抗拉性能不足的问题也较为明显。因为软土地基无法压实,所以很容易会出现地基变形问题,加之路面结构抗拉性能不理想,因此在道路受力之后,极容易引发裂缝或龟裂问题。

2.3 不均匀沉降

在软土层中具有透镜体,会造成地基压实过程中出现不均匀压实问题,导致地基在承受压力的同时,还会进行固结排水,会直接对地基稳定性产生不良影响。同时,由于土体沉降问题,会直接带动桥梁结构发生沉降状况,加之地基沉降属于不均匀沉降,因此很容易会造成道路局部下陷或桥墩倾斜问题,会对道路桥梁使用稳定性产生严重影响。

3 软土地基施工技术处理在道路桥梁施工中的应用探讨

3.1 表层排水施工技术处理

由于软土地基中的含水量较大,影响着道路桥梁基础结构的稳固性,难以满足其建设质量可靠性要求。针对这种情况,需要通过对地势较低或路基结构位置偏高的道路桥梁工程实际情况及软基处理要求的综合考虑,加强表层排水施工技术处理方法使用,并从增设防渗层、重视吸水性良好的回填材料使用及排水明渠高效利用等方面入手,提高软土地基中的排水效率,高效率、高质量地完成好道路桥梁施工作业,避免其结构应用质量、施工效果等受到不利影响。

3.2 粉喷桩复合地基施工技术处理

施工单位在提高道路桥梁施工质量、增强软土地基施工处理效果的过程中,需要对粉喷桩复合地基高效利用及其施工技术处理进行更多的考虑,实施相应的处理计划,避免引发路桥施工及应用中的基础结构问题。在此期间,需要做到:(1)控制好石灰粉及水泥粉的配比,并对它们进行充分搅拌,且在适用性良好的施工机械支持下,加快软土地基施工处理中的固结速度,增强其抗压性能可靠性,为道路桥梁高效施工及安全应用等打下基础;(2)粉喷桩复合地基支持下的道路桥梁软土地基施工技术处理,需要对施工材料及设备选用过程中的质量是否可靠、地基承载力能否提高等进行综合考虑,将切实有效的处理工作落实到位,使得软土地基施工技术处理效果更加明显,充分发挥粉喷桩复合地基的应用优势,并为道路桥梁基础结构稳定性提高、使用年限延长等提供参考依据。

3.3 强化夯实法

在应对道路桥梁施工过程中软土地基松软土质所造成的不良影响时,施工单位还可以通过夯实的物理手段,从宏观角度改变软土地基内部结构的密实度与内部组织的分布情况,从而显著提高软土地基内部结构的密实度与强硬度。在运用强夯法强化软土地基表面时,首先需要施工人员准确地测量软土地基的着力点和基体内部密实度情况,同时结合测量数据合理设定能够最大幅度提高软土地基强度的强夯点。之后要向地基内部填充强化材料来提高地基的整体密度。在选择填充材料时要尽可能选取耐用性较好、强度硬度更高、可塑性更好的填充材料,这有助于更好地适应和补充软土地基内部存在的大量空隙,从而达到更高的强化和加固效果。在实际施工过程中,运用强夯法要遵循规范的夯实处理顺序,应尽量先从软土地基两侧按照强夯点的分布对地基进行夯实处理,并保持均匀的夯实速度,逐步向软土地基的中央区域推进。在夯实强化结束后及时对各部分软土地基结构进行取样检测,这样才能更好地确保软土地基表层强化的均匀性和完整性。

3.4 抛石挤淤处理法

抛石挤淤处理法通常被施工人员用于处理地基水位较高、积水和孔隙分布较为密集的软土地基。抛石挤淤法主要是通过向软土地基厚度较小的部位抛投碎石料来排淤泥、清积水,有效地实现对软土地基的密实强化和硬化处理。其中,如何选择合适的碎石料尺寸是应用这种处理方法需要重点考虑的关键问题,粒径过大或者过小的石料不但不能够有效地实现排除淤泥和挤出水分的效果,甚至还会影响到软土地基的整体平整度和稳定性。通常情况下,可以采用粒径大小在30 cm以下的碎石料进行抛填,抛填的顺序和强夯法顺序基本一致,按照由两侧向中央的抛填顺序来挤压和引导淤泥、水分排出。另外,除了要进行大面积的抛填碎石之外,对于大块碎石之间存在的狭小缝隙也应该及时地用小石块进行填补,这样一方面能够避免碎石层在强烈的挤压中下发生相对滑动而影响地基整体结构的稳定性,另一方面还能够更好地保障地基表面的平整度达到更高的水准。

3.5 砂垫层技术

由于该项技术较为常用,且使用限制条件相对较少,所以在此将对该技术应用展开详细分析。综合上文所述,该项技术会通过铺垫砂砾的方式,强化软土支撑能力以及硬度。结合实际使用经验发现,砂垫层透水性能较为理想,在土壤层较薄软土地基处理中应用效果较为理想,可达到良好软地基处理效果。但如果土壤层相对较厚,可能会因为地基高度控制不当,而造成技术应用出现和预期结果存在偏差的状况,所以在进行技术应用以及规划之前,需要对施工场地实际情况展开分析,要按照具体情况筛选出最为适合的处理技术以及技术应用方案。

3.6 垂直排水柱技术

对于黏性较大的黏土地基,施工人员可以在施工过程中采用垂直排水柱技术,在软土地基中设置一定数量的垂直排水柱,以加快地基排水的速度,从而提高软土地基的质量。具体而言,在利用垂直排水柱法提高地基排水效率的过程中,施工人员首先需要依据施工地点的实际情况准备砂井、纸板等材料,之后在施工过程中依据沙井的直径计算软土地基沉降数,如果施工人员计算出的数据与现场施工的需要之间存在差别,则施工人员需要及时改变施工方式,以便使垂直排水柱法的质量满足施工需要。

3.7 加载技术

加载技术因其具备有效提高地基强度、降低地基沉降系数、提高地基荷载、保证道路桥梁稳定性等方面的优点,在当前软土地基施工过程中被广泛应用。现阶段,在道路桥梁软土地基施工过程中,预压加载与填土加载作为加载技术的两种应用方式适用于不同的软土地基施工情况。具体来说,相较于填土加载适用范围相对较广的情况,预压加载主要被应用于深度小于0.5 m的软土地基施工中。需要注意的是,受不同地區软土地基土质不同的影响,在开展预压加载工作的过程中所需要的预压时间也存在差别。为进一步提高地基的质量,相关工作人员需要依照施工地点的实际情况严格控制预压时间。

4 结语

综上所述,通过对软土地基施工技术处理的探讨,有利于提高道路桥梁施工效率及质量,满足其结构性能可靠性要求,保持路桥施工风险良好的应对状况。因此,未来在提升道路桥梁施工水平、优化软土路基施工方式的过程中,需要加深对其施工技术处理的重视程度,积极开展针对性强的处理工作,促使道路桥梁能够处于高效施工及安全应用状态,为施工企业的更好发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]孙怀文.道路桥梁工程施工中对软土地基处理的措施[J].城市建筑,2020(29):160-161.

[2]徐东.道路桥梁施工中软土地基施工的技术要点研究[J].居舍,2020(16):81-82.

[3]李敬.浅析道路桥梁施工中的软土地基处理技术[J].黑龙江交通科技,2020(5):50+52.

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